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新型完井工具用在油氣田開采領域，是一種高強度可溶性完井免鉆盲板裝置，其主體結構為高強度可溶性復合材料，盲板與套管短節(jié)采用絲扣連接。該工具結構簡單合理，使用方便，在正常情況下等同于不可循環(huán)盲板，無需下入鉆具鉆除盲板，降低了固完井作業(yè)時間和作業(yè)成本。復合材料溶解后隨鉆井液排出，有效避免后續(xù)作業(yè)中盲板破裂碎片對生產管柱的掛卡隱患；其結構簡單， 安裝可靠，使用方便，無須下鉆打撈分體免鉆塞和分級注水泥裝置內盲板的附件，可在多種場合得到廣泛應用。

目前油氣開發(fā)中，水平井在完井技術中為使油層具有較大的裸露面積，避免水泥漿對油層的損害，有效的保護油氣層，多采用精密濾砂管完井方式。該完井方式在鉆井過程中需要采用篩管頂部注水泥分級固井工藝。實施該工藝過程中鉆膠塞、分級箍等套管附件位于井下管柱大井斜角度位置，實施鉆塞時存在管內附件清理不干凈、 磨損套管或自由段脫扣、破壞水泥環(huán)及后期通井不暢遇阻遇卡等問題?；蛘哚槍Υ笮倍染貏e是水平井因下套管摩阻大而導致套管下入困難及套管磨損嚴重的問題，需要進行套管漂浮作業(yè)。為了在套管漂浮作業(yè)中建立管內液體壓力，在管串中安裝盲板， 就可以保證盲板以上管內液體建立壓力，施工后，再鉆掉盲板，保證管內通暢，但在鉆掉盲板時，需將鉆頭探入管內將盲板鉆掉，會增加作業(yè)時間和作業(yè)成本， 針對此開發(fā)出“可溶性盲板”，達到無需鉆頭鉆即可打通盲板的效果， 既實現了篩管頂部注水泥分級固井工藝要求和套管的漂浮下入，又無需下入鉆具便可進行固井作業(yè)，降低了作業(yè)成本。

 

高強度可溶性盲板高強可溶性盲板由上接頭、套體、承壓盲板和下接頭等組成，外筒上下端加工有套管絲扣，與套管柱連接，其結構如圖 1 所示：可溶盲板主體材質與套管相同。外筒內壁上部有特殊絲扣，內部組件通過絲扣與套體連接，承壓板與套體之間通過高壓密封圈密封?，F場應用時，可溶盲板隨完井管柱一起下入設計位置，完成正常施工工藝后，加入溶解液開始溶解承壓板（圖 2），溶解完成后即可進行正常的固井作業(yè)。節(jié)約了鉆盲板和再次下入沖洗管柱的時間，大大降低了完井成本。為了測試高強度可溶盲板的強度性能，將用可溶復合材料加工制成的承壓板放入試驗模型內進行測試，試驗裝置如圖 3 所示。

 

通過剪應力 ~ 剪位移曲線的分析見圖 4，該材料的剪切破壞屬于脆性破壞。第一階段應力應變呈線性關系，該階段終止于位移點 0.8處，該點的應力值稱為比例極限強度。剪力如果繼續(xù)施加，即進入第二階段。此時位移曲線開始直線上升，位移速度明顯增加。該階段終止于點位移 1.25 處，該點的應力值稱為屈服極限。第三階段，當剪應力達到峰值點 1.25 后，試件全部剪斷，應力驟然下降直至趨于一個定值此時的應力值稱為破壞極限或峰值強度。根據現場使用工況下的狀態(tài)做好應力分析和設計及截面形狀優(yōu)化設計。定義單元類型，材料類型，網格處理、施加載荷、求解查看結果如圖 5、圖 6 所示：分析的結果滿足現場使用要求。

 

此種工具承壓件材料由鎂等合金制成， 經熔煉成型法制成。 低密度，比重小，抗壓強度高，可以在井中隨流體返排，多級壓裂打開滑套時能夠承受多重因素的影響。當其使用使命完成時，還可以溶解消失。該材料制備的球體由可降解橡膠包覆，可控制初期反應時間。在實際應用中，成功解決了因高壓作業(yè)造成復合球變形卡球而影響生產和效果的技術難題。 有效提高生產效率，節(jié)約生產成本。該材料的溶解試驗圖 4 剪應力～剪位移曲線圖 5 工具承壓應力分析圖 6 工具承壓件應力云圖進行順利，隨著時間的延長，材料的質量逐漸減少，90 小時后基本完全溶解。

 

總之，新型鉆完井工具可自行溶解， 無需下鉆作業(yè)， 簡化施工工藝，降低完井成本；現場試驗結果表明，該工具承壓性能高、可靠，滿足現場使用要求。